Modelado computacional por el método de elementos finitos de la dinámica de sistemas con interacción entre fluidos y estructuras elásticas.

Main Author: Alderete Tommasi, Francisco M.
Format: Tesis
Published: 2018-12-10
Series: http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/777/
Subjects:
Online Access: http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/777/1/Alderete_Tommasi.pdf
building BALSEIRO
institution Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (CNEA)
id BALSEIRO--oai:ricabib.cab.cnea.gov.ar:777
author Alderete Tommasi, Francisco M.
spellingShingle Alderete Tommasi, Francisco M.
MULTIFÍSICA COMPUTACIONAL
COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS
DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL
FINITE ELEMENT METHOD
MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
ELASTIC PROPERTIES
PROPIEDADES ELÁSTICAS
Modelado computacional por el método de elementos finitos de la dinámica de sistemas con interacción entre fluidos y estructuras elásticas.
Los problemas de interaccion fluido-estructura (IFE) son problemas en los cuales hay un acoplamiento multifsico entre las ecuaciones que rigen la dinámica de estructuras con las ecuaciones de la fluidodinamica. En el presente trabajo se busca desarrollar una herramienta computacional capaz de resolver problemas de interacción fluido-estructura en transitorios temporales. Se utiliza un enfoque immALE para resolver el problema de IFE. El mismo combina propiedades del método de sólidos inmersos con una formulación de Euler-Lagrange Arbitraria (ALE). La misma se desarrolla sobre la plataforma general de codificación de elementos finitos en arquitecturas distribuidas PARGPFEP, desarrollada en el departamento de Mecánica Computacional del Centro Atómico Bariloche. Se realiza una descripción del código desarrollado y los fundamentos teóricos en que se basa el mismo. Luego se presenta una validación de este utilizando casos sencillos con soluciones conocidas. En primera instancia se simula la deflexión de una viga en voladizo con una carga concentrada en su extremo libre. Se compara la solución numérica obtenida con la solución analítica a la cual se arriba aplicando la teoría de vigas de Euler-Bernoulli. En segunda instancia se simula el flujo pistón en un canal bidimensional parcialmente obstruido por un obstáculo rectangular elástico. Se compara la solución obtenida con la solución analítica del problema. En tercera instancia se simula el flujo incompresible a través de un canal tridimensional obstruido por un cilindro solido elástico. Para este ultimo caso se evalúa la frecuencia de desprendimiento de vórtices de Von Karman y se compara la misma con la obtenida mediante correlaciones empíricas. Finalmente se estudia la influencia de este fenómeno en la estructura elástica.
http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/777/
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contents Los problemas de interaccion fluido-estructura (IFE) son problemas en los cuales hay un acoplamiento multifsico entre las ecuaciones que rigen la dinámica de estructuras con las ecuaciones de la fluidodinamica. En el presente trabajo se busca desarrollar una herramienta computacional capaz de resolver problemas de interacción fluido-estructura en transitorios temporales. Se utiliza un enfoque immALE para resolver el problema de IFE. El mismo combina propiedades del método de sólidos inmersos con una formulación de Euler-Lagrange Arbitraria (ALE). La misma se desarrolla sobre la plataforma general de codificación de elementos finitos en arquitecturas distribuidas PARGPFEP, desarrollada en el departamento de Mecánica Computacional del Centro Atómico Bariloche. Se realiza una descripción del código desarrollado y los fundamentos teóricos en que se basa el mismo. Luego se presenta una validación de este utilizando casos sencillos con soluciones conocidas. En primera instancia se simula la deflexión de una viga en voladizo con una carga concentrada en su extremo libre. Se compara la solución numérica obtenida con la solución analítica a la cual se arriba aplicando la teoría de vigas de Euler-Bernoulli. En segunda instancia se simula el flujo pistón en un canal bidimensional parcialmente obstruido por un obstáculo rectangular elástico. Se compara la solución obtenida con la solución analítica del problema. En tercera instancia se simula el flujo incompresible a través de un canal tridimensional obstruido por un cilindro solido elástico. Para este ultimo caso se evalúa la frecuencia de desprendimiento de vórtices de Von Karman y se compara la misma con la obtenida mediante correlaciones empíricas. Finalmente se estudia la influencia de este fenómeno en la estructura elástica.
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publishDate 2018-12-10
last_indexed 2021-06-05T22:27:40Z
_version_ 1701767608497340416
score 12,971315